Lasers Nd:YAG DPSS à haute énergie à commutation Q série NL230

Choisissez le NL231-50 lorsque l’énergie par impulsion est le critère principal, et le NL231-100 lorsqu’une cadence d’événements plus élevée est plus importante. À 1064 nm, le modèle 50 Hz délivre au minimum 190 mJ par impulsion, contre 150 mJ à 100 Hz ; le même compromis s’applique à 532, 355 et 266 nm. Les deux modèles conservent une durée d’impulsion de 3 à 6 ns à mi-hauteur (FWHM), une divergence inférieure à 0,8 mrad et les mêmes limites de stabilité annoncées. Pour des applications LIBS ou d’ablation nécessitant un seuil élevé par impulsion, le NL231-50 peut constituer le point de départ le plus adapté, tandis que le NL231-100 peut prendre en charge un échantillonnage ou un balayage plus rapides. Des versions personnalisées sont disponibles sur demande, avec des énergies par impulsion jusqu’à 350 mJ à 50 Hz ou 250 mJ à 100 Hz.

Les sorties spécifiées sont 1064, 532, 355 et 266 nm, mais elles ne sont pas émises simultanément. L’énergie d’impulsion dépend de la longueur d’onde et du modèle sélectionnés, allant de 190 ou 150 mJ à 1064 nm jusqu’à 3 ou 1,2 mJ à 266 nm. Des configurations harmoniques sont disponibles, y compris des options de générateurs de deuxième et troisième harmonique stabilisés en température. Une sortie monoaxe sélectionnable par l’utilisateur peut simplifier le routage du faisceau lorsqu’une expérience doit alterner entre plusieurs longueurs d’onde, mais les optiques et détecteurs raccordés doivent être compatibles avec chaque sortie configurée. La combinaison de longueurs d’onde requise doit donc être définie lors de la commande, car l’énergie d’impulsion, les revêtements optiques et les mesures de sécurité laser varient selon la configuration retenue.

La série NL230 associe des impulsions de 3 à 6 ns à mi-hauteur (FWHM) à des énergies par impulsion allant jusqu’à 190 mJ à 1064 nm, fournissant un apport d’énergie de courte durée pour la génération de plasma et l’interaction avec le matériau. Son faisceau en champ proche présente un profil Top Hat supérieur à 80 %, tandis que la distribution en champ lointain est décrite comme proche d’une gaussienne. La divergence du faisceau est inférieure à 0,8 mrad et le déplacement RMS du pointage du faisceau est limité à 60 µrad ou moins. La stabilité de l’énergie d’impulsion est inférieure à 1 % d’écart-type à 1064 nm et reste dans les limites indiquées aux longueurs d’onde harmoniques. Ensemble, ces paramètres peuvent favoriser un couplage reproductible avec l’échantillon, même si la profondeur d’ablation obtenue ou la réponse LIBS dépendront aussi de la focalisation, de la taille du spot, des propriétés du matériau et de l’atmosphère environnante.

Le déclenchement interne comme externe assure un Jitter optique des impulsions inférieur à 0,5 ns d’écart-type. Cette performance temporelle permet la coordination avec des spectromètres à porte, des caméras, des systèmes de mouvement, des scanners, des étages OPO et d’autres équipements dépendants du temps. Les options de communication comprennent USB, RS232, LAN et WLAN, tandis que les commandes REST API permettent l’intégration avec des contrôleurs fonctionnant sous différents systèmes d’exploitation. Un clavier est également disponible pour une commande locale directe lorsqu’un contrôleur hôte séparé n’est pas nécessaire. Les concepteurs système doivent toutefois tenir compte des délais introduits par les câbles, l’électronique de déclenchement, la réponse des détecteurs et le logiciel, car la valeur de Jitter optique ne représente qu’un élément de l’ensemble de la chaîne temporelle.

La série NL230 est conçue pour le pompage de systèmes laser OPO, Ti:Sapphire et à colorant lorsque des impulsions nanosecondes à énergie élevée et un contrôle du faisceau sont requis. À 1064 nm, elle offre une largeur de raie inférieure à 1 cm⁻¹, une polarisation linéaire supérieure à 90 %, un diamètre de faisceau typique de 5 mm et une durée d’impulsion de 3 à 6 ns. La distribution en champ proche de type Top Hat peut favoriser un éclairage contrôlé du milieu pompé, tandis que le champ lointain proche d’une gaussienne et la divergence inférieure à 0,8 mrad facilitent le transport du faisceau en aval. Le choix entre 50 et 100 Hz doit se faire en fonction du seuil énergétique du milieu de pompage, de la charge thermique et du taux de conversion requis. Les optiques de pompage doivent également être adaptées à la longueur d’onde fondamentale ou harmonique sélectionnée, car les sorties disponibles ne sont pas simultanées.

Le système nécessite un refroidisseur externe et fonctionne sur une alimentation monophasée de 100 à 240 V AC, 50/60 Hz, avec une consommation électrique inférieure à 1,0 kW. L’environnement de fonctionnement spécifié est de 18 à 30 °C, avec une humidité relative de 20 à 80 % sans condensation et une propreté ISO Classe 9 ou supérieure, ainsi qu’une climatisation adaptée de la pièce. La tête laser mesure 251 × 290 × 167 mm avec une tolérance de ±3 mm et se raccorde via un ombilical de 3 m. Des formats d’alimentation de table et 19 pouces sont disponibles, avec des dimensions respectives de 449 × 390 × 140 mm et 483 × 390 × 140 mm. La planification de l’installation doit prévoir un dégagement suffisant pour la tête laser, l’alimentation, le refroidisseur externe, le cheminement des câbles et un accès dégagé au faisceau.

Le temps de mise en température typique est de 10 minutes, bien que la spécification de dérive de puissance sur huit heures soit basée sur une période de chauffe de 20 minutes. Le système est conçu pour rester alimenté en continu sur le secteur ; après une coupure secteur de plus d’une heure, plusieurs heures de remise en température peuvent être nécessaires avant un retour au fonctionnement normal. Le laser est conçu pour un fonctionnement industriel continu, tandis que l’estimation indiquée pour le pompage par diode fait état de plus de trois ans d’utilisation sans maintenance à raison d’environ huit heures de travail par jour. Une cavité monolithique scellée et une fenêtre de sortie remplaçable sont prévues pour réduire les interventions de routine au niveau de la tête laser. Les applications exigeant une forte disponibilité doivent intégrer dans leur plan de maintenance la disponibilité continue du secteur, le fonctionnement du refroidisseur et la période de garantie de deux ans.

La série NL230 est classée comme système laser de Classe 4 et peut produire des rayonnements visibles et invisibles. Selon la configuration choisie, la sortie optique peut couvrir des longueurs d’onde ultraviolettes, visibles ou proche infrarouges de 266 à 1064 nm ; l’évaluation de sécurité doit donc prendre en compte chaque longueur d’onde installée. Un obturateur électromécanique est disponible en option, mais ce composant ne constitue pas à lui seul une chaîne de sécurité complète pour une machine ou un laboratoire. L’architecture d’interverrouillage, le confinement du faisceau, l’accès contrôlé et les équipements de protection spécifiques aux longueurs d’onde ne sont pas inclus dans la spécification système indiquée. Ces mesures doivent donc être définies pour l’installation finale par l’organisation responsable de la sécurité laser et de l’intégration du système.